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TERMODINAMICA (Secondo principio (Enunciati («È impossibile realizzare un…
TERMODINAMICA
Primo principio
Esprime un bilancio energetico tra ciò che entra e ciò che esce, in termini energetici, dal sistema.
Sancisce l'equivalenza tra calore e lavoro meccanico. Stabilisce inoltre l’esistenza di una forma d energia interna al sistem, in seguito a variazioni della quale si registrano macroscopicamente variazioni di temperature.
Asserisce che, sebbene il calore Q e il lavoro L scambiati i una trasformazione termodinamica possano dipendere singolarmente dalla trasformazione stessa, la loro differenza non dipende da quest’ultima, ed è quindi possibile definire una nuova funzione di stato che chiamiamo energia interna U.
La variazione ΔU dell’energia interna di un sistema è uguale alla differenza tra il calore Q assorbito dal sistema e il lavoro L compiuto dal sistema.
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Secondo principio
Per il secondo principio della termodinamica, non è possibile trasformare interamente il calore in lavoro in una trasformazione ciclica. Dunque il rendimento é sempre minore di 1.
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Enunciati
«È impossibile realizzare un ciclo termodinamico il cui unico risultao sia quello di trasformare completamente in lavoro tutto il calore assorbito da una sorgente di calore»
-Kelvin, Planck
«È impossibile realizzare un ciclo termodinamico il cui unico risultato sia quello di trasferire calore da un corpo più freddo ad uno più caldo senza l’apporto di lavoro esterno»
-Clausius
Macchine termiche
Una macchina termica sfrutta il calore per ricavarne lavoro con una trasformazione ciclica, che dunque torna allo stato attuale.
Una macchina termica è efficiente se produce molto lavoro consumando poco calore. Dunque, la sua efficienza è rappresentata dal rendimento r pari al rapporto tra il lavoro ottenuto e il lavoro fornito dalla sorgente calda
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Poiché la trasformazione è ciclica, la macchina termica ha la stessa energia interna dal-inizio alla fine del ciclo. L’energia fornita alla macchina (Qc) e quella ceduta dalla macchina (L e Qf) devono essere uguali.
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